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智能矿山多维度一体化建设架构及其实施

施绍飞

云南磷化集团有限公司,云南昆明,650600

摘要: 智能化发展背景下,矿山企业不断加快智能矿山建设力度,旨在提升矿山生产运营管理质效。基于此,本文以智能矿山建设为研究对象,从一体化生产管控中心、多元融合网络、数字融合控制系统、管控一体化数字中台分析智能矿山多维度一体化建设架构,并提出智能矿山多维度一体化实施路径,以期为相关从业人员提供帮助。
关键词: 智能矿山;多维度;一体化建设;建设架构;实施措施
DOI:10.12721/ccn.2024.157458
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引言:

当前,我国正处于矿山产业智能化变革发展的关键时期,借助物联网技术、大数据技术等,构建数字化矿山管理系统,提升矿山生产管理工作质量,为矿山行业高质量发展助力。因此,为了满足时代与行业发展需要,提升矿山生产智能化、自动化管理水平,积极开展智能矿山多维度一体化建设是重点。

一、智能矿山多维度一体化建设架构

(一)一体化生产管控中心

一体化生产管控中心能够提升煤矿生产安全调度效果,转变矿山传统生产调度模式,实现矿山一体化集中管控。以一体化生产管控为中心,融合采矿、选矿等工艺集中化管控,突破传统矿山管理信息孤岛的情况,通过物联网、大数据等技术,开展情景化矿山管控,提升矿山内部业务数据共享效果,促使生产部门快速掌握矿山生产实时数据,便于企业做出正确的生产与运营决策[1]。

(二)多元融合网络

智能矿山多元融合网络采用工业以太网架构标准,将网络细化分为网络核心层、地表环网、井下环网。①网络核心层:智能矿山网络核心层内部包含交换机、服务器,是实现矿山数据交换的关键。在网络核心层设计期间,工作人员选用万兆链路口连接交换器,采用同缆不同芯原则,避免主链路中断后引发平台运行故障问题。②地表环网:为了提升地表环网的安全性,使用环网协议连接交换机,实现多台设备、线路稳定运行,避免引发网络流量冲突问题。③井下环网:在井下环网建设期间,工作人员需根据井下作业网络需求,做好各个网络节点设计,实现远程监控采矿施工过程的作用。

(三)数字融合控制系统

数字融合控制系统是以矿山传统控制系统为载体,融入智能化技术手段,实现矿山信息、资源共享融合,同时,提升智能矿山各子系统功交集共享效果,避免传统控制系统机组标准不统一、通信规约多样的弊端[2]。通过数字融合控制系统实现智能矿山控制系统集成化管理发展,将各个子系统归纳融合至一体化管控平台中,切实提升矿山生产管控质效。

(四)管控一体化数字中台

管控一体化数字中台建设能够促使矿山可视化、协同化管理,整合矿山生产、能源、设备、安全、环保等管理内容,通过中台对其进行统一控制、调度。管控一体化数字中台具有安全生产监控、安全生产管理、安全生产运营的功能,平台中包含矿山生产、维护、运维、财务等数据信息,管理人员通过平台数据能够掌握矿山运营真实状况,便于做出正确的决策。

二、智能矿山多维度一体化实施路径

(一)开展需求调研

智能矿山建设需以实际需求为基础,做好前期需求调研工作是提升智能矿山建设效果的关键环节。需求调研内容包含矿山水文地质、开采工艺、安全环保、机械设备、网络设施等内容,工作人员深入矿山内部进行现场调研,制定具体的建设方案。为了确保方案的可行性,煤矿企业应召开专题研讨会议,研究智能矿山建设的痛点需求,并对智能矿山多维度一体化建设方案进行科学评估,提出相关可行性建议,为提高智能矿山多维度一体化建设质量奠定基础[3]。

(二)组建团队进行任务分解

在智能矿山多维度一体化建设前,企业需对建设方案进行整体规划,做好建设任务分解,确保相关建设工作高效执行。不同建设环节的工艺与运营管理要求不同,煤矿企业要做好顶层设计工作,以需求为依托建设科学的智能矿山多维度一体化系统架构与部署方式,明确智能矿山建设运营方案,组建高专业水准的管理团队,明确管理团队员工的主要工作职责,并按照任务分解向管理团队下发工作内容,确保智能矿山多维度一体化建设有序开展。

(三)实现运营一体化管理

智能矿山多维度一体化建设的主要目的是为企业提供智能化、数字化生产管理服务,达到提升产量以及生产效率的作用,从而推动矿山企业高质量发展。因此,实现运营一体化管理是其建设的终极目标,借助智能化技术构建无人采场、设施布置、运输系统,通过多维度一体化控制中心对矿山生产现场进行远程控制,通过系统数据提出矿山生产优化方案,保证矿山安全生产管理质量[4]。矿山企业要建立扁平化管理模式,以矿山实际生产流程为根据,搭建集合矿山地质勘察数据、生产数据、测量数据、采矿数据、财务数据等一体化管理系统,实现矿山数据联动智能化分析,统筹企业生产资源,提高生产调度效果,发挥出运营一体化管理的优势作用。

结束语:

综上所述,矿山产业进行智能化转型是必然发展趋势,以智能化技术为载体,构建多维度一体化智能矿山,为提升煤矿安全生产提供信息化支持。煤矿企业以智能矿山建设目标为依据,联合应用智能化、数字化技术,构建一体化生产、管理、运营管理系统,细化企业团队任务分解工作,最终实现智能矿山运营一体化管理。

参考文献:

[1]翟建波,李永生,张宝金,陈宇,陈晓云,陈小伟. 地下金属矿山智能建设系统架构设计与应用[J]. 中国矿山工程,2024,53(02):76-83.

[2]吴立活,Miguel Canz,Hermes Guevara,李国清,侯杰,张永芳. 海外大型露天矿山智能化建设体系与应用实践——以拉斯邦巴斯铜矿为例[J]. 金属矿山,1-12.

[3]井朝喜,刘文玉,柯晓天,马琦. 数字孪生智能矿山管控平台及智能洗选管控平台建设[J]. 煤矿现代化,2024,33(02):55-58+63.

[4]赵奕,张维国,何煦春,张海胜. 智能矿山多维度一体化建设架构与实施路径研究[J]. 有色设备,2022,36(06):1-12.